(57)【要約】【課題】補償を行って予測画像を生成する場合に予測画像の欠落が少なく、残差符号化に必要な符号量が増大しない動画像符号化装置を提供する。【解決手段】動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化装置において、画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行う動き補償部を有する。【選択図】図１
2006311603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化装置において、
画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行う動き補償部、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化装置において、
画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を記憶する記憶部と、
前記参照画像信号を参照して入力画像信号の画像フレーム内の領域の動きパラメータを求める動き検出部と、
前記参照画像信号および前記動き検出部で求められた動きパラメータを用いた動き補償予測により前記領域の予測画像信号を生成する動き補償部と、
入力画像信号の前記領域の画像信号と前記動き補償部で生成された前記領域の予測画像信号との差分である予測誤差を検出する予測誤差検出部と、
前記動きパラメータおよび前記予測誤差を符号化する符号化部と、
を有する動画像符号化装置。
【請求項３】
前記動き検出部は、前記入力画像信号の前記画像フレーム内の前記領域の移動先となる領域を、前記画像フレーム内および前記周辺部の画像信号を含む前記参照画像信号の中から検出することにより、前記動きパラメータを求めることを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記動き補償部は、前記画像フレーム内および前記周辺部の画像信号を含む前記参照画像信号の中から前記動きパラメータにより特定される領域の画像信号を求めることにより前記予測画像信号を生成する、請求項２に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化方法において、
画像フレーム内の画像信号およびその周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行う動き補償ステップ、
を有することを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項６】
動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化方法において、
画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を記憶するステップと、
前記参照画像信号を参照して入力画像信号の画像フレーム内の領域の動きパラメータを求めるステップと、
前記参照画像信号および前記動きパラメータを用いた動き補償予測により前記領域の予測画像信号を生成するステップと、
入力画像信号の前記領域の画像信号と前記動き補償予測により生成された前記領域の予測画像信号との差分である予測誤差を検出するステップと、
前記動きパラメータおよび前記予測誤差を符号化するステップと、
を有する動画像符号化方法。
【請求項７】
前記動きパラメータを求めるステップでは、前記入力画像信号の前記画像フレーム内の前記領域の移動先となる領域を、前記画像フレーム内および前記周辺部を含む前記参照画像信号の中から検出することにより、前記動きパラメータを求めることを特徴とする請求項６に記載の動画像符号化方法。
【請求項８】
前記予測画像信号を生成するステップでは、前記画像フレーム内および前記周辺部の画像信号を含む前記参照画像信号の中から前記動きパラメータにより特定される領域の画像信号を求めることにより前記予測画像信号を生成する、請求項６に記載の動画像符号化方法。
【請求項９】
動き補償フレーム間予測符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化装置において、
画像フレーム内の画像信号およびその周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行う動き補償部、
を有することを特徴とする動画像復号化装置。
【請求項１０】
動き補償フレーム間予測符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化装置において、
画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を記憶する記憶部と、
前記符号化データから復号化対象領域の動きパラメータおよび復号化対象領域の予測誤差を抽出する抽出部と、
前記参照画像信号および前記動きパラメータを用いた動き補償により前記復号化対象領域の予測画像信号を生成する動き補償部と、
前記予測誤差と前記予測画像信号との和を求めることにより前記復号化対象領域の復号化画像を生成する復号画像生成部と、
を有する動画像符号化装置。
【請求項１１】
前記動き補償部は、前記画像フレーム内および前記周辺部の画像信号を含む前記参照画像信号の中から前記動きパラメータによって特定される領域の画像信号を求めることにより前記予測画像信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の動画像符号化装置。
【請求項１２】
動き補償フレーム間予測符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化方法において、画像フレーム内の画像信号およびその周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行うことを特徴とする動画像復号化方法。
【請求項１３】
動き補償フレーム間予測符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化方法において、
画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を記憶するステップと、
前記符号化データから復号化対象領域の動きパラメータおよび復号化対象領域の予測誤差を抽出するステップと、
前記参照画像信号および前記動きパラメータを用いた動き補償により前記復号化対象領域の予測画像信号を生成するステップと、
前記予測誤差と前記予測画像信号との和を求めることにより前記復号化対象領域の復号化画像を生成するステップと、
を有する動画像符号化方法。
【請求項１４】
前記予測画像信号を生成するステップでは、前記画像フレーム内および前記周辺部の画像信号を含む前記参照画像信号の中から前記動きパラメータによって特定される領域の画像信号を求めることにより前記予測画像信号を生成することを特徴とする請求項１３に記載の動画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動き補償フレーム間予測符号化方式よる動画像符号化方法と装置及び動画像の動き検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像を高能率に圧縮符号化する代表的な方式の一つとして、動き補償フレーム間予測符号化方式が知られている。この符号化方式は、動画像の動きを示す動きベクトルを用いて前フレームの画像から現フレームの画像を予測し、この予測画像と現フレームの画像との差分である予測誤差を符号化する方式である。この場合、予測誤差の符号とは別に動きベクトルの符号を伝送するため、動きベクトルの符号量もできるだけ削減する必要がある。
【０００３】
動きベクトルの符号量を削減する方法として、従来より、カメラ操作によるパン・チルト・ズーム・回転等の画面全体の動きを表すパラメータ（グローバル動きパラメータ）を検出してそれを伝送し、画像を定められた大きさに分割した小ブロック毎に動きベクトルを展開して動き補償フレーム間予測を行う方式が考えられている。その一例として、例えば特開平４−３５９５号「動画像の動き情報検出方式および動画像の動き補償フレーム間予測符号化方式」には、画面全体の動きを記述したアフィン変換を特徴づける動きパラメータを、小ブロック毎に検出した動きベクトルから検出する方式が示されている。
【０００４】
この方式では、検出した動きパラメータから画素毎または小ブロック毎の動きベクトルを展開し、その動きベクトルを用いて動き補償フレーム間予測符号化を行うことにより、動きベクトルの符号量を削減している。また、展開した動きベクトルを基準値として画素毎または小ブロック毎の動きベクトルを検出し、該動きベクトルを用いて動き補償フレーム間予測を行うことにより、誤りの少ない動きベクトルの検出を可能とすることも示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
動き補償を行って予測画像を生成する場合、予測画像の一部分に対して対応する参照画像が存在しないために予測画像が欠落することがある。このような場合、予測画像と入力動画像との予測誤差の符号化（残差符号化）に必要な符号量が増大してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、動き補償を行って予測画像を生成する場合に予測画像の欠落が少なく、残差符号化に必要な符号量が増大しない動画像符号化方法と装置及び動画像復号化方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様では動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化装置において、画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行う動き補償部、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様では、動画像を動き補償フレーム間予測符号化する動画像符号化装置において、画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を記憶する記憶部と、前記参照画像信号を参照して入力画像信号の画像フレーム内の領域の動きパラメータを求める動き検出部と、前記参照画像信号および前記動き検出部で求められた動きパラメータを用いた動き補償予測により前記領域の予測画像信号を生成する動き補償部と、入力画像信号の前記領域の画像信号と前記動き補償部で生成された前記領域の予測画像信号との差分である予測誤差を検出する予測誤差検出部と、前記動きパラメータおよび前記予測誤差を符号化する符号化部と、を有する。
【０００９】
本発明の第３の態様では、動き補償フレーム間予測符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化装置において、画像フレーム内の画像信号およびその周辺部の画像信号を含む参照画像信号を参照して動き補償フレーム間予測を行う動き補償部、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の態様では、動き補償フレーム間予測符号化された動画像符号化データを復号化する動画像復号化装置において、画像フレーム内および前記画像フレームの周辺部の画像信号を含む参照画像信号を記憶する記憶部と、前記符号化データから復号化対象領域の動きパラメータおよび復号化対象領域の予測誤差を抽出する抽出部と、前記参照画像信号および前記動きパラメータを用いた動き補償により前記復号化対象領域の予測画像信号を生成する動き補償部と、前記予測誤差と前記予測画像信号との和を求めることにより前記復号化対象領域の復号化画像を生成する復号画像生成部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、動き補償によってフレームの外に出た画像を画像メモリに記憶しておくことによって、動き補償に伴う予測画像の欠落を小さくすることが可能となり、符号化効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を説明する。  
（実施例１）  
図１は、本発明の一実施例に係る動き補償フレーム間予測符号化方式による動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。この動画像符号化装置は、減算器１１、グローバル動き補償回路１２、加算器１３、フレームメモリ１４、および符号変換回路１５により構成され、また入力として符号化すべき入力動画像信号１０１、第１回目にグローバル動き補償を行う領域を示す領域情報１０３および領域分割の基準となる閾値１０９が与えられている。
【００１３】
グローバル動き補償回路１２は、入力動画像信号１０１、フレームメモリ１３から出力される参照画像信号１０２、第１回目にグローバル動き補償を行う領域を示す領域情報１０３および領域分割の基準となる閾値１０９を入力として、グローバル動きパラメータ１０６と、このグローバル動きパラメータ１０６によって第２回目以降に動き補償を行う領域を示す領域情報１１０および予測画像信号１０７を出力する。
【００１４】
一方、減算器１２は入力動画像信号１０１と予測画像信号１０７との差分を予測誤差として検出し、予測誤差信号１１１を出力する。加算器１３は、予測画像信号１０７と予測誤差信号１１１を加算して局部再生信号１１２を出力する。フレームメモリ１４は、局部再生信号１１２を１フレーム分記憶保持し、それを参照画像信号１０２として出力する。符号化回路１５は、予測誤差信号１１１とグローバル動きパラメータ１０６および領域情報１１０を符号化して符号１１３を出力する。
【００１５】
図２は、図１におけるグローバル動き補償回路１２の詳細な構成を示すブロック図である。このグローバル動き補償回路１２は、グローバル動きパラメータ検出回路２１、スイッチ２２、予測画像生成回路２３、加算器２４、および領域分割回路２５からなる。
【００１６】
グローバル動きパラメータ検出回路２１には、入力動画像信号１０１と参照画像信号１０２が入力される。スイッチ２２は、第１回目にグローバル動きパラメータの検出を行う際には、領域情報１０３を選択する。
【００１７】
グローバル動き検出回路２１では、画像フレーム内の領域情報１１０によって指定された領域全体の動きを示すグローバル動きパラメータ１０６を入力動画像信号１０１および参照画像信号１０２から検出し、予測画像生成回路２３に供給する。
【００１８】
予測画像生成回路２３は、グローバル動きパラメータ１０６に従って参照画像信号１０２に動き補償を行い、スイッチ２２で選択された領域情報１０５により指定された領域の予測画像信号１０７を生成して出力する。
【００１９】
領域分割回路２５は、予測画像信号１０７と入力動画像信号１０１との差分である予測誤差信号１０８から、閾値１０９を用いてスイッチ２２で選択された領域情報１０５により指定された領域を誤差の大きい領域（誤差が閾値１０９以上の領域）と、誤差の小さい領域（誤差が閾値１０９に満たない領域）とに分割して、誤差の大きい領域を示す領域情報１０４と誤差の小さい領域を示す領域情報１１０を出力する。
【００２０】
第２回目以降は、スイッチ２２は誤差の大きい領域を示す領域情報１０４を選択し、上記と同様の動作を繰り返す。そして、最終的に得られたグローバル動きパラメータ１０６と予測誤差信号１１１および領域情報１１０を符号化回路１５で符号化して符号１１３として出力する。
【００２１】
このように本実施例では、第１回目のグローバル動きパラメータの検出に際しては、画像フレーム内の領域情報１０３で指定された領域全体のグローバル動きパラメータ１０６を検出し、このグローバル動きパラメータ１０６を用いて動き補償フレーム間予測を行う。
【００２２】
次に、予測画像信号１０７と入力動画像信号１０１との差分である予測画像信号１０８から領域分割を行うことによって、第１回目に検出されたグローバル動きパラメータ１０６によって動きが記述される領域を除く領域、つまり誤差の大きい領域を抽出し、領域情報１０４を出力する。
【００２３】
さらに、この領域情報１０４で指定された領域に対して第２回目のグローバル動きパラメータの検出・動き補償フレーム予測・領域分割を行う。以下、同様の動作を適切な回数だけ繰り返すことによって、画像の複雑な動きを少ないパラメータで記述することができる。
【００２４】
（実施例２）  
本実施例では、図１および図２の構成において、領域情報１０３によって指定される第１回目にグローバル動き補償を行う領域を画像フレーム全体とする。
【００２５】
（実施例３）  
本実施例では、図１および図２の構成において、グローバル動きパラメータの検出・予測画像の生成・領域分割を少なくとも１回繰り返した後、グローバル動きパラメータの検出と予測画像信号の生成のみを行う。
【００２６】
（実施例４）  
図３は、本実施例に係る動き補償フレーム間予測符号化方式による動画像符号化装置のブロック図である。この動画像符号化装置は、減算器１１、グローバル動き補償回路１２、加算器１３、画像メモリ１６、および符号変換回路１５により構成されている。画像メモリ１６は、画像フレーム内の画像信号とその周辺部の画像信号を参照画像信号として記憶するものであり、通常のフレームメモリとは画像フレームの周辺部の画像信号をも記憶する点で異なる。
【００２７】
減算器１１は、入力動画像信号１０１と予測画像信号１０７の画像フレーム内の部分との差分を予測誤差として検出し、予測誤差信号１１１を出力する。グローバル動き補償回路１２は、入力動画像信号１０１について画像フレーム全体の動きを示すグローバル動きパラメータ１０６を検出するグローバル動きパラメータ検出回路２１と、グローバル動きパラメータ１０６を用いて画像メモリ１６に記憶されている参照画像信号に動き補償フレーム間予測を行って予測画像信号１０７を生成するとともに、予測画像信号１０７によって画像メモリ１６の内容を更新する予測画像生成回路２３により構成される。
【００２８】
加算器１３は、予測画像信号１０７の画像フレーム内の部分と、予測誤差信号１１１を加算して局部再生信号１１２を出力する。画像メモリ１６は、局部再生信号１１２を画像フレーム内画像信号とし、これとその周辺部の画像の画像信号を参照画像信号として記憶保持し、参照画像信号１０２として出力する。符号化回路１５は、予測誤差信号１１１および画像フレーム全体の動きを示すグローバル動きパラメータ１０６を符号化して符号１１３を出力する。
【００２９】
次に、本実施例の具体的な動作例を図４および図５を用いて説明する。  
従来のグローバル動き補償では、図５（ａ）に示す参照画像信号５０１に対して、次に入力された画像が左下に動いていた場合、グローバル動き補償を行うと図５（ｂ）に示す予測画像信号５０２が得られる。ここで、斜線部５０３は参照画像が存在しないために予測画像信号を作ることができない部分である。この斜線部５０３は残差符号化（予測誤差信号の符号化）により再生され、図５（ｃ）に示す参照画像信号５０４が得られる。
【００３０】
一方、次に入力された画像が上に動いていた場合、グローバル動き補償を行うと図５（ｄ）に示す予測画像信号５０５が得られ、斜線部５０６で表される予測画像信号の欠落が再び生じる。このため、残差符号化に必要な符号量が増大する。
【００３１】
これに対して、本実施例では画像メモリ１６に図４（ａ）に示すような画像フレーム４０２内の画像信号とその周辺部４０３の画像信号が参照画像信号４０１として記憶されている。従って、画像メモリ１６内の画像フレーム４０２の部分に記憶されている画像信号に対して、図５（ａ）の参照画像信号５０１に対して行ったのと同様のグローバル動き補償を行った場合、図４（ｂ）の画像フレーム内に相当する予測画像信号４０４が得られ、破線で囲まれた領域で表される画像フレームの外に出た画像信号４０５は画像メモリ１６に記憶される。
【００３２】
次に、予測画像信号４０４に残差符号化を行って再生された画像信号を用いて画像メモリ１６の内容を更新し、図４（ｃ）に示す参照画像信号４０６を得る。さらに、この参照画像信号４０６に対して、図５（ｃ）の再生画像信号５０４に対して行ったのと同じグローバル動き補償を行った場合、図４（ｄ）に示すような画像フレーム内に相当する予測画像信号４０７が得られる。
【００３３】
このように本実施例では、画像フレーム内の画像信号４０２とその周辺部の画像信号４０３を参照画像信号４０１として記憶する画像メモリ１６を用いたことにより、図４（ｄ）の予測画像信号４０７の欠落４０８は、図５（ｄ）の予測画像信号５０５の欠落５０６と比較して小さくなる。従って、予測画像信号の欠落が減少した分だけ残差符号化に必要な符号量が減少し、符号化効率が向上するという利点がある。
【００３４】
（実施例５）  
図６は、実施例４を変形した本実施例に係る補償フレーム間予測符号化方式による動画像符号化装置の要部のみ示すブロック図である。本実施例は、図３に示した実施例４における減算器１１および加算器１３を取り除いた以外、実施例４と同様である。
【００３５】
すなわち、本実施例は入力動画像信号１０１について画像フレーム全体の動きを示すグローバル動きパラメータ１０６を検出するグローバル動きパラメータ検出回路２１と、グローバル動きパラメータ１０６を用いて画像メモリ１６に記憶されている参照画像信号に動き補償フレーム間予測を行って予測画像信号１０７を生成するとともに、予測画像信号１０７によって画像メモリ１６の内容を更新する予測画像生成回路２３と、予測画像信号１０７を画像フレーム内画像信号とし、これとその周辺部の画像の画像信号を参照画像信号として記憶保持し、参照画像信号１０２として出力する画像メモリ１６を有する。そして、画像メモリ１６は予測画像信号１０７によってその内容が更新される。
【００３６】
（実施例６）  
図７は、本実施例に係る動き補償フレーム間予測符号化方式による動画像符号化装置のブロック図である。この動画像符号化装置は、減算器１１、グローバル動き補償回路１２、加算器１３、画像メモリ１６、符号変換回路１５、補間回路３１、およびサブサンプリング回路３２により構成されている。画像メモリ１６は、画像フレーム内の画素間を補間して得られる画像信号と、その周辺部の画像信号の画素間を補間して得られる画像信号を参照画像信号として記憶するものである。
【００３７】
減算器１１は、入力動画像信号１０１と予測画像信号１０７の画像フレーム内の部分との差分を予測誤差として検出し、予測誤差信号１１１を出力する。グローバル動き補償回路１２は、入力動画像信号１０１について画像フレーム全体の動きを示すグローバル動きパラメータ１０６を検出するグローバル動きパラメータ検出回路２１と、グローバル動きパラメータ１０６を用いて画像メモリ１６に記憶されている参照画像信号に動き補償フレーム間予測を行って予測画像信号１２３を生成するとともに、予測画像信号１２３によって画像メモリ１６の内容を更新する予測画像生成回路２３により構成される。
【００３８】
サブサンプリング回路３２は、予測画像生成回路２３で生成される予測画像信号１２３に対しサブサンプリングを行って、画像フレームの大きさの予測画像信号１０７を生成し、減算器１１に供給する。
【００３９】
加算器１３は、サブサンプリング回路３２からの予測画像信号１０７と減算器１１からの予測誤差信号１１１を加算して画像フレームの大きさの局部再生信号１１２を出力する。
【００４０】
補間回路３１は、加算器１３からの局部再生信号１１２の画素間を補間することにより、拡大された局部再生信号１２１を生成し、この局部再生信号１２１によって画像メモリ１６に記憶されている参照画像信号中の画像フレームの部分をを更新する。
【００４１】
本実施例によると、実施例５の効果に加えて次の効果が得られる。すなわち、本実施例では１画素よりも細かい精度でグローバル動き補償を行う場合、まず画像フレーム内の画素間を補間して得られる画像信号とその周辺部の画像信号の画素間を補間して得られる画像信号を、拡大した参照画像信号として補間回路３１で生成して画像メモリ１６に記憶し、その参照画像信号を用いてグローバル動きパラメータの検出を行う。
【００４２】
次に、拡大した参照画像信号に対してグローバル動き補償を行って予測画像信号を生成し、この予測画像信号をサブサンプリング回路３２により元の大きさに戻して画像メモリ１６に記憶されている参照画像信号を更新する。この場合、グローバル動きパラメータによっては、拡大する際に補間した画素をサンプリングすることとなり、画像メモリ１６内の画像の解像度が低下するが、画像メモリ１６に補間した参照画像信号を記憶しているため、その画像メモリ１５の内容を更新する際に、画像信号の拡大・縮小処理を行う必要がなく、解像度の低下は生じないという効果が得られる。
【００４３】
（実施例７）  
図８は、実施例６を変形した本実施例に係る補償フレーム間予測符号化方式による動画像符号化装置の要部のみ示すブロック図である。本実施例は、図７に示した実施例６における減算器１１、加算器１３および補間回路３１を取り除いた以外、実施例６と同様である。
【００４４】
すなわち、本実施例は入力動画像信号１０１について画像フレーム全体の動きを示すグローバル動きパラメータ１０６を検出するグローバル動きパラメータ検出回路２１と、グローバル動きパラメータ１０６を用いて画像メモリ１６に記憶されている参照画像信号に動き補償フレーム間予測を行って予測画像信号１２３を生成するとともに、予測画像信号１２３によって画像メモリ１６の内容を更新する予測画像生成回路２３と、予測画像信号１２３を画像フレーム内画像信号とし、これとその周辺部の画像の画像信号を参照画像信号として記憶保持し、参照画像信号１２２として出力する画像メモリ１６と、予測画像信号１２３に対してサブサンプリングを行って画像フレームの大きさの予測画像信号１０７を生成して出力するサブサンプリング回路３２を有する。
【００４５】
そして、画像メモリ１６は予測画像信号１２３によってその内容が更新される。ただし、画像メモリ１６には画像フレームの大きさの画像信号の画素間を補間して得られる画像信号と、その周辺の画像の画像信号の画素間を補間して得られる画像信号とが記憶されているものとする。
【００４６】
（実施例８）  
図９は、本実施例に係る動画像の動き情報検出装置のブロック図である。この動き情報検出装置は、予測画像生成回路４１、グローバル動きパラメータ発生回路４２、減算器４３、画素数検出回路４４、領域数検出回路４５、評価関数演算回路４６、および歪み評価回路４７により構成され、参照画像信号２０２と入力動画像信号２０４と画素毎の誤差情報の閾値（第１の閾値）２０６と小領域毎の誤差情報の閾値（第２の閾値）２０８とを入力とし、グローバル動きパラメータの探索を行って、グローバル動きパラメータ２１２を出力する。
【００４７】
予測画像生成回路４１では、グローバル動きパラメータ発生回路４２より供給されたグローバル動きパラメータ２０１に従って参照画像信号２０２を変換し、予測画像信号２０３を生成する。
【００４８】
差分画像生成回路４３では、予測画像信号２０３と入力動画像信号２０４の差分画像信号２０５を生成する。  
画素数検出回路４４では、差分画像信号２０５の画素の中で、その誤差情報が閾値２０６よりも大きくなるような画素数を示す画素数信号２０７を検出する。領域数検出回路４５では、差分画像信号２０５を小ブロックあるいは小領域に分割して小ブロックあるいは小領域毎の誤差情報を求め、誤差情報が閾値２０８よりも大きくなるような小領域数を示す領域数信号２０９を検出する。
【００４９】
評価関数演算回路４６では、画素数信号２０７および領域数信号２０９の関数である歪み評価関数値２１０を計算する。  
歪み評価回路４７では、現在までに評価された中で評価関数の値が最小であったグローバル動きパラメータ２１１とその時の評価関数の値とを記憶しており、新たに供給された歪み評価関数値２１０と記憶していた値を比較して、歪み評価関数値２１０の方が小さければ、グローバル動きパラメータ２０１および歪み評価関数値２１０によって記憶内容を更新する。
【００５０】
グローバル動きパラメータの探索が終了した場合は、現在までに評価された中で評価関数の値が最小であったグローバル動きパラメータ２１１を探索結果のグローバル動きパラメータ２１２として出力し、終了していない場合はグローバル動きパラメータ２１１を参照してグローバル動きパラメータ発生回路４２より発生されたグローバル動きパラメータ２０１について探索を繰り返す。
【００５１】
本実施例によれば、グローバル動きパラメータの探索を行う際の歪みの評価関数として、誤差情報が第１の閾値以上となる画素数と、誤差情報が第２の閾値以上となる小領域数を用いているため、誤差情報が閾値以下となる面積が最大となるときに値が最小となるような歪みの評価関数を設定することが可能であり、動き補償の対象とする領域内で最も広い範囲の動きを記述するグローバル動きパラメータを他の領域の画像の動きの影響を受けずに検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１〜３に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図
【図２】図１におけるグローバル動き補償回路の詳細な構成を示すブロック図
【図３】実施例４に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図
【図４】実施例４におけるグローバル動き補償を説明するための図
【図５】従来のグローバル動き補償の問題点を説明するための図
【図６】実施例５に係る動画像符号化装置の要部の構成を示すブロック図
【図７】実施例６に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図
【図８】実施例７に係る動画像符号化装置の要部の構成を示すブロック図
【図９】実施例８に係る動画像の動き検出装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５３】
１１…減算器、１２…グローバル動き補償回路、１３…加算器、１４…フレームメモリ、１５…符号変換回路、１６…画像メモリ、２１…グローバル動きパラメータ検出回路、２２…スイッチ、２３…予測画像生成回路、２４…減算器、２５…領域分割回路、３１…補間回路、３２…サブサンプリング回路、４１…予測画像生成回路、４２…グローバル動きパラメータ発生回路、４３…減算器、４４…画素数検出回路、４５…領域数検出回路、４６…評価関数演算回路、４７…歪み評価回路、１０１…入力動画像信号、１０２…参照画像信号、１０３…領域情報、１０４…領域情報、１０５…領域情報、１０６…グローバル動きパラメータ、１０７…予測画像信号、１０８…予測画像信号、１０９…閾値、１１０…領域情報、１１１…予測誤差信号、１１２…局部再生信号、１１３…符号、１２１…局部再生信号、１２２…参照画像信号、１２３…予測画像信号、２０１…グローバル動きパラメータ、２０２…参照画像信号、２０３…予測画像信号、２０４…入力動画像信号、２０５…差分画像信号、２０６…閾値、２０７…画素数信号、２０８…閾値、２０９…領域数信号、２１０…歪み評価関数値、２１１…グローバル動きパラメータ、２１２…グローバル動きパラメータ、４０１…参照画像信号、４０２…画像フレーム、４０３…周辺部、４０４…予測画像信号、４０５…画像フレーム外画像信号、４０６…参照画像信号、４０７…予測画像信号、４０８…欠落。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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